车辆scr系统及其还原剂供应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于车辆SCR(选择性催化还原)系统的还原剂供应装置和包括该还原剂供应装置的车辆SCR系统。
【背景技术】
[0002]从车辆发动机排出的废气包括诸如PM，NOx, HC和CO等有害成分，如果随车辆废气排放到空气中会对人体健康不利。近年来，越来越严格的车辆废气排放标准被制定和实施，以求减少排放到环境大气中的车辆废气的有害成分和保护环境。
[0003]为了减少排放到环境大气中的废气有害成分N0X，向车辆排气管内的废气中喷射还原剂是常用的且有效的解决办法。还原剂被与废气中的有害成分NCV混合，继而发生化学反应，将废气中的有害成分NO##化为无害成分(比如NjP H2O)再排放到环境大气中。这也称为排气后处理技术。
[0004]在现有的排气后处理系统中，尿素(也称为AdBlue或DEF)通常被用做还原剂，用于车辆SCR系统的还原剂供应装置总体上包括以一定压力供应DEF还原剂的还原剂注射器和安装法兰，还原剂注射器被借助于安装法兰安装和固定到排气管。
[0005]DEF还原剂通常以DEF还原剂颗粒的形式从还原剂注射器喷出，DEF还原剂颗粒具有相对较大的索特平均直径(SMD)，例如约120微米。
[0006]由于SMD较大，作为还原剂的DEF颗粒不能充分地与废气中的NO?混合，并且因此不能充分地发生化学反应，废气中NOx量的减少受到限制。
[0007]为此，一定压力的空气被供应至从还原剂喷射器喷出的还原剂流内，以减小DEF颗粒的直径，同时，生成空气和还原剂颗粒的混合物。然而，空气和还原剂颗粒的混合物以横向于废气流动方向的方向被供应到废气中，空气和还原剂颗粒之间的混合长度短、混合不均匀。
[0008]为了增大空气和还原剂颗粒之间的混合长度，并避免DEF碰到排气管，通常安装法兰被倾斜地焊接到排气管。将安装法兰倾斜地焊接到排气管操作困难。
[0009]希望能够解决上述问题。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型的目的是增大空气和还原剂颗粒之间的混合长度；减少排放到环境大气中的有害成分的量。
[0011]为此目的，根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于车辆SCR系统的还原剂供应装置，包括还原剂注射器，其被配置用于沿喷射方向喷射还原剂流；和冷却适配器，其包括第一空气喷射部和第二空气喷射部，所述第一空气喷射部具有围绕着从所述还原剂注射器喷出的还原剂流对称设置并且以一定压力向从所述还原剂注射器喷出的还原剂流喷射空气而形成空气和还原剂颗粒的混合物的结构，所述第二空气喷射部具有沿车辆排气管内的废气流动方向分布在从所述还原剂注射器喷出的还原剂流的上游侧并且向所述混合物喷射空气使其以倾斜于所述废气流动方向的最终流动方向进入废气的结构，所述最终流动方向具有沿着所述废气流动方向的分量和垂直于所述废气流动方向的分量。
[0012]根据一个可行实施例，所述第一空气喷射部沿喷射方向位于所述还原剂注射器下游，所述第二空气喷射部沿喷射方向位于所述第一空气喷射部下游。
[0013]根据一个可行实施例，所述最终流动方向与所述废气流动方向之间的夹角在30°和35。之间。
[0014]根据一个可行实施例，所述第一空气喷射部和所述第二空气喷射部共用同一空气源，并且以相同的压力喷射空气。
[0015]根据一个可行实施例，从所述还原剂注射器喷出的还原剂流在遇到从所述第一空气喷射部喷出的空气之前自身初级破碎成具有第一 SMD的还原剂颗粒，所述还原剂颗粒在遇到从所述第一空气喷射部喷出的空气之后被破碎成具有第二 SMD，所述第二 SMD小于所述第一 SMD。
[0016]根据一个可行实施例，所述第一 SMD为约120微米，所述第二 SMD为约30微米。
[0017]根据一个可行实施例，所述第一空气喷射部包括被提供于所述冷却适配器上围绕着从所述还原剂注射器喷出的还原剂流均匀分布的多个第一孔，和/或，所述第二空气喷射部包括被提供于所述冷却适配器上位于从所述还原剂注射器喷出的还原剂流的上游侧上的多个第二孔。
[0018]根据一个可行实施例，所述还原剂供应装置还包括被垂直于排气管固定至排气管的安装法兰，所述冷却适配器被固定至所述安装法兰。
[0019]根据一个可行实施例，所述冷却适配器被成形为一筒状件，包括用于固定到所述安装法兰的大致圆柱形外壁，用于部分地限定出容置所述还原剂注射器的空间的大致圆柱形内壁，以及在冷却适配器的靠近排气管的端部处连接所述外壁和内壁的大致锥形壁，所述第一空气喷射部和所述第二空气喷射部被提供有所述大致锥形壁上。
[0020]根据本实用新型的另一方面，提供了一种包括上述还原剂供应装置的车辆SCR系统。
[0021]根据一个可行实施例，所述车辆SCR系统是用于柴油机车辆的SCR系统。
[0022]利用上述包括冷却适配器的还原剂供应装置，增大了空气和还原剂颗粒之间的混合长度；减小了 DEF还原剂颗粒的SMD，最大程度地减少了排放到环境大气中的有害成分的量；另外简化了还原剂供应装置的安装法兰到车辆排气管的安装。
【附图说明】
[0023]本实验新型的其它目的、特征和优势从下面结合附图给出的详细描述中变得显然。本领域内的技术人员应了解附图只是示意性的并没有按比例绘制。
[0024]图1是根据本实用新型的车辆SCR系统的示意图；和
[0025]图2是根据本实用新型的还原剂供应装置的示意图。
【具体实施方式】
[0026]根据本实用新型的车辆SCR系统用于各种交通车辆中，特别是用于柴油发动机车辆中。
[0027]车辆发动机产生的废气一般包括HC，CO，CO2，NO，勵2和PM等。如图1所示的根据本公开内容的车辆SCR系统主要包括，但不仅限于，被配置用于减少废气中的HC和CO的量的氧化(简称0X1)模块2，位于OXI模块下游的被配置用于减少废气中的PM (颗粒)的量的柴油机颗粒过滤器(简称DPF)模块4，和位于DPF模块下游的被配置用于通过选择性催化还原工艺减少废气中的NOx的量的SCR模块6，通常利用此技术能够使废气中的顯^咸少50%以上。
[0028]在本申请中公开的并且在图2中示出的还原剂供应装置100是图1中的车辆SCR系统的SCR模块6的一部分，其被配置用于将还原剂供应或喷射到大部分HC，CO和PM已经去除了的废气内。
[0029]在根据本公开内容的还原剂供应装置100中，主要成分为见13的还原剂被使用，例如在本申请的实施例中，还原剂可以是DEF溶液。在废气中的Ν0#Ρ还原剂的成分NH 3之间发生化学反应，生成对人体无害的队和H 20而排放到环境大气中。以这种方式，实现了降低废气中的有害成分目的。
[0030]如图2所示，还原剂供应装置100包括被配置用于沿喷射方向Dl以特定压力喷射DEF还原剂流的还原剂注射器10。还原剂注射器10具有本领域内已知的结构并且在这里不再赘述。
[0031]为了进一步减小将与废气混合的DEF还原剂颗粒的SMD，以增进DEF还原剂与废气的混合并且增进在废气的NOx和还原剂中的NH3之间发生的化学反应，根据本实用新型，还原剂供应装置100被提供有向从还原剂注射器10喷出的DEF还原剂流中供应空气的冷却适配器20。
[0032]从冷却适配器20喷出的空气在距还原剂喷射器10 —距离处进入DEF还原剂流中，在此距离中，从还原剂喷射器10喷出的还原剂流随着其沿喷射方向Dl的流动而自身发生初级破碎，成为具有第一 SMD的DEF还原剂颗粒，所述第一 SMD相对较大，例如约120微米。从冷却适配器20喷出的空气进入还原剂流内，用于冷却DEF还原剂流并且将DEF还原剂颗粒破碎成更小的颗粒。
[0033]冷却适配器20可采用任何适当的形式并且包括任何适当的结构。例如，在图2的实施例中，示出了冷却适配器20的示例性结构。
[0034]冷却适配器20被形成为一筒状件，并且总体上包括大致圆柱形的外壁22，部分地限定出容置还原剂注射器10的空间的大致圆柱形的内壁24，以